Benutzer:Dr. Ludger Bußhaus/Entwurf2
Ein Flachbodentank ist ein stehender zylindrischer Behälter mit einem flachen Boden für die Lagerung flüssiger Stoffe (ein ähnlicher Behälter für die Lagerung von körnigen Stoffen wird als Silo bezeichnet, wobei für die Entleerung anstelle des flachen Bodens eine Aufständerung erforderlich ist).
Die obere Begrenzung des Flachbodentanks kann sehr variabel sein:
- die einfachste Form ist ein offener Tank mit einem Verstärkungsring am oberen Ende des Tankmantels
- möglich ist auch ein offener Tank mit einem auf der Flüssigkeit schwimmenden Abdeckblech („Schwimmdachtank“) einschl.einer Randversteifung am freien Rand des Abdeckblechs
- die meisten Flachbodentanks mit einem großen Durchmesser besitzen eine Dachkonstruktion aus zumeist innen liegenden Gespärreträgern und einem auf den Gespärreträgern liegenden Dachblech zur Abdichtung der Lagerflüssigkeit. Die übliche geometrische Form der Dachkonstruktion kann gewölbt, kegel- oder kugelförmig sein
- bei Flachbodentanks mit einem kleinen Durchmesser sind für die Standsicherheit der Dachkonstruktion keine Gespärreträger erforderlich
- aus Gründen des Umweltschutzes wird bei umweltschädlichen Lagerflüssigkeiten ein doppelter Boden und eine Auffangtasse vorgesehen
2. Normen und Richtlinien für die Berechnung der Standsicherheit und Stabilität von Flachbodentanks
(1) DIN EN 1993 Teil 4-2:2007 + AC:2009 + A1:2017
Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten Teil 4-2: Tankbauwerke Ausgabe September 2017
(2) DIN EN 1993 Teil 4-2/NA - Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter
Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten Teil 4-2: Tankbauwerke Ausgabe Dezember 2018
(3) DIN EN 1993 Teil 1-6:2007 + AC:2009 + A1:2017
Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten Teil 1-6: Festigkeit und Stabilität von Schalen Ausgabe Juli 2017
(4) DIN EN 1993 Teil 1-6/NA - Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter
Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten Teil 1-6: Festigkeit und Stabilität von Schalen Ausgabe November 2018
(5) DIN EN 1991 Teil 4:2006 + AC:2012 + A1:2013
Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke Teil 4: Einwirkungen auf Silos und Flüssigkeitsbehälter Ausgabe August 2013
(6) DIN EN 14015
Auslegung und Herstellung standortgefertigter, oberirdischer, stehender, zylindrischer geschweißter Flachboden- Stahltanks für die Lagerung von Flüssigkeiten bei Umgebungstemperatur und höheren Temperaturen Ausgabe 2004
(7) Richtlinie für die Herstellung von Flachbodentanks mit besonderen Anforderungen
(Kurztitel: Richtlinie Flachbodentanks) Vereinbarung 2002/1 zwischen FDBR und VdTÜV (VdTÜV-Merkblatt 960)
(8) DIN 4119
Oberirdische zylindrische Flachbodentanks aus metallischen Werkstoffen Teil 1: Grundlagen, Ausführung, Prüfungen Norm-Vorlage Januar 1989
(9) DIN 4119
Oberirdische zylindrische Flachbodentanks aus metallischen Werkstoffen Teil 2: Berechnung Ausgabe Februar 1980
3. Literatur (wissenschaftliche Fachbücher und Veröffentlichungen in wissenschaftlichen Fachzeitschriften)
(10) Bußhaus, L. (Dr.-Ing.)
Anwendungs-Beispiele zur DIN EN 1993 Teil 4-2 Flachboden-Tankbauwerke
ISBN 3-4102-3096-3
Beuth-Verlag, Berlin, 2021
(11) Bußhaus, L.
Die Standsicherheit von Flachbodentanks
ISBN 3-8041-4446-2
Werner-Verlag, Düsseldorf, 2002
(12) Bußhaus, L.
Der Beulsicherheitsnachweis für Tankmäntel nach DIN 18800 Teil 4
ISBN 3-8041-4247-8
Werner-Verlag, Düsseldorf, 1998
(13) Herber, K.-H. (Dr.-Ing.)
Bemessung von Rippenkuppeln und Rippenschalen für Tankdächer
Der Stahlbau 25 (1956), Heft 9, Seiten 216-225
(14) Herber, K.-H.
Vorschlag von Berechnungsgrundlagen für Beul- und Traglasten von Schalen
Der Stahlbau 25 (1966), Heft 5, Seiten 142-151
(15) Czerwenka, G. (Dr.-Ing.)
Untersuchungen von dünnen kurzen Zylindern, die durch Ring-Kleinstprofile enger und mittlerer Teilung verstärkt sind
und unter Manteldruck stehen.
Zeitschrift für Flugwissenschaften 9 (1961), Heft 6, Seiten 163-190
(16) Wichmann, K. R., A. G. Hopper and J. L. Mershon
Local Stresses in Spherical and Cylindrical Shells
WRC Bulletin 107, Rev. 3.79
(17) Mershon, J. L., K. Mokhtarian, G. V. Randanpassung and E. C. Rodabaugh
Local Stresses in Cylindrical Shells due to External Loadings
Supplement to WRC 107
WRC Bulletin 297, Rev. I, 9.87
(18) AD 2000-Merkblätter
Hrsg.: Verband der TÜV (VdTÜV)
Beuth-Verlag, Berlin
(19) Bußhaus, L.
Kommentare zur DIN EN 14015
Stahlbau 73 (2004), Heft 11, Seiten 936-938
(20) Bußhaus, L.
Dimensionierung von Flachbodentanks
TÜ 44 (2003), Heft 11-12, Seiten 29-33 und TÜ 45 (2004), Heft 1-2, Seiten 24-28
(21) Bußhaus, L.
Neue Regelwerke für Flachbodentanks
Stahlbau 73 (2004), Heft 8, Seiten 630-636
4. Hinweise zur eventuellen Beschaffung der Fachbücher
Da der Werner-Verlag inzwischen von einem niederländischen Verlag übernommen wurde, ist eine eventuelle Bestellung eines Fachbuchs beim Verlag nicht mehr möglich, so dass der Autor den Vertrieb der Fachbücher (11) und (12) übernehmen musste. Aus dieser Erfahrung hat der Autor auch den Vertrieb des Fachbuchs (10) selber übernommen.
5. Frühere deutsche Regelwerke für Flachbodentanks
Wie DIN 4119 (8) und (9) wesentlich auf Veröffentlichungen von Dr. Herber (13) und (14) basiert, beruhen viele Regelungen in der Richtlinie Flachbodentanks (7) und damit auch in der DIN EN 1993 Teil 4-2 (1) und (2) auf Vorschlägen des Autors ohne sie im einzelnen zu benennen. Bei Normen ist es üblich, die Herkunft von Vorschriften und Gleichungen nicht anzugeben und dies einem entsprechenden Kommentar zu überlassen.
6. Kritische Kommentierung der alternativen europäischen Norm DIN EN 14015 (6) und (19)
7. Einführung in die DIN EN 1993 Teil 4-2 (1) und (2)
7.1 Neues Nachweiskonzept
7.2 Regelungsumfang und fehlende Regelungen
7.3 Ergänzungs- und Korrekturvorschläge
7.4 Druckfehler und inhaltliche Fehler (einschl. der Herleitung der richtigen Gleichungen) Die nach über 15 Jahren immer noch vorhandenen Druckfehler werden nachfolgend aufgelistet:
Die ausführliche Benennung der inhaltlichen Fehler einschließlich der detaillierten Beweisführung und der teilweise erforderlichen Herleitung der korrekten Gleichungen ist für eine Enzyklopädie viel zu aufwändig. Deshalb wird auf das Fachbuch (10) verwiesen, in dem diese Fehler zum Teil sehr umfangreich behandelt und nachgewiesen werden (siehe beide Kapitel 4.5 und 4.6 in diesem Fachbuch).
8. Abschließende Bemerkungen